一种可重构复数滤波器及实现方法技术

本发明专利技术公开了一种可重构复数滤波器及实现方法，涉及电子技术。本发明专利技术方法包括：设置滤波器各工作模式下的中心频率与截止频率为等比例关系，通过改变滤波器各节点电容的大小即可同时改变中心频率和截止频率，从而实现可重构功能。本发明专利技术方法使各工作模式下的跨导均保持不变，仅通过调整节点电容一种参数，即可实现滤波器的中心频率、截止频率两种参数同时可调，与现有技术相比，简化了可重构复数滤波器的设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种通过控制电容改变滤波器的中心频率和截止频率的可重构复数滤波器及其实现方法。
技术介绍
复数滤波器由于其非对称的频率特性，被广泛应用于无线接收机中以抑制镜像信号，其原理是利用复数域计算方法，将实数滤波器构造成一个单边带滤波器，其特点是仅在正频率或负频率具有带通选频特性，即频率特性不对称。随着无线通信的迅速发展，通信协议的种类也急剧增多，越来越多的无线通信协议用来针对各种不同的通信应用。如何在同一个终端上，集成能够适应多种协议要求的通信电路，并通过方便灵活的切换满足不同的通信需求，逐渐成为无线通信领域的研究热点和发展趋势。与此相对应，应用于无线接收机的复数滤波器不只是要求能够抑制镜像信号，还要求能够实时调整滤波器的频率特性，以满足不同协议的要求。传统的二阶RC无源镜像抑制滤波器如图1所示，滤波器的中心频率= |。这 KoLo种RC滤波器运用到集成电路中实现存在多个难题。首先，R0> C0要求精确以得到精确的中心频率，这在集成电路中是难以实现的；其次，无法改变接入电路的电阻或电容的大小，来调整滤波器的中心频率；另外，无源RC网络损耗较大，低频噪声性能差。中国专利文献200720109276.9公开了一种可重配置的复数滤波器，其原理图如图2所示。它通过改变跨导来调整滤波器的中心频率和截止频率，但必须由两组不同的控制字控制实现，增加了设计的复杂度。由于复数滤波器的中心频率不为零，因此调整复数滤波器的频率特性，意味着其中心频率和截止频率必须同时改变。目前复数滤波器的可重构实现，主要包括改变无源器件和改变有源器件两种方法，但中心频率和截止频率的同时变化必须靠不同的控制字实现，大大增加了可重构复数滤波器的设计复杂度。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可重构复数滤波器及其实现方法，针对复数滤波器中心频率不为零的特点，提供一种仅通过一组控制字即可同时调整中心频率和截止频率的可重构复数滤波器的实现方法。本专利技术为了实现上述目的，采用如下技术解决方案:一种可重构复数滤 波器，其包括两路正交的信号通路，及位于通路外的一组跨导回转器，每一信号通路由跨导器、节点电容组成；节点电容的大小受控制字控制可调，以对应不同的滤波器工作模式；各跨导器在不同的工作模式下均保持不变；滤波器各工作模式下的中心频率与截止频率成等比例关系。所述的可重构复数滤波器，其所述两路正交的信号通路，相互并联设置，两信号通路之间，经一组跨导回转器相连。所述的可重构复数滤波器，其所述每一节点电容，包括三个电容Ca、Cb、Cc和三个MOS管组成的开关S0、S1、S2，一电容与一开关串联，三电容外端接点接信号通路上的节点，三开关外端接点接地；开关SO栅极接高电平始终保持导通，开关S1、S2栅极分别接控制字A1、A2，A1、A2通过控制开关S1、S2的开、关控制节点电容的大小。所述的可重构复数滤波器，工作模式I对应的节点电容为Ca+Cb+Cc，工作模式2对应的节点电容为Ca+Cb，工作模式3对应的节点电容为Ca。一种可重构复数滤波器的实现方法，其包括以下步骤:步骤A、设置滤波器各工作模式下的中心频率和截止频率，使中心频率和截止频率成等比例关系；步骤B、保持滤波器中各跨导器不变；步骤C、用控制字控制滤波器各节点电容，使滤波器各节点电容可调；步骤D、选择控制字以对应相应的工作模式。所述的实现方法，其所述步骤C，改变节点电容，即实现滤波器中心频率和截止频率的同时变化。本专利技术的，利用中心频率和截止频率的等比例关系，通过改变节点电容即可同时改变中心频率和截止频率，实现可重构的功能，与现有技术相比，完善了可重构复数滤波器的功能，且设计简单。附图说明图1是传统的二阶RC无源镜像抑制滤波器的电路原理图；图2是公知的可重配置的复数滤波器的电路原理图；图3是本专利技术的一种可重构复数滤波器电路原理图。具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1:本专利技术的一种可重构复数滤波器电路原理图如图3所示，包括两路由跨导器、节点电容组成的正交的信号通路以及位于通路外的一组跨导回转器；两路正交的信号通路相互并联设置，两信号通路之间，经跨导回转器相连；信号通路中的每一节点电容，包括三个电容Ca、Cb、Ce和三个MOS管组成的开关SO、S1、S2，一电容与一开关串联，三电容外端接点接信号通路上的节点，三开关外端接点接地，开关SO栅极接高电平始终保持导通，开关S1、S2栅极分别接控制字Al、A2，Al、A2通过控制开关S1、S2的开、关控制节点电容的大小，从而对应不同的工作模式；其中，工作模式I对应的节点电容为Ca+Cb+Cc，工作模式2对应的节点电容为Ca+Cb，工作模式3对应的节点电容为Ca ;各跨导器在不同的工作模式下均保持不变；滤波器各工作模式下的中心频率U Q = 1，…，n)与截止频率Ui =I,…，n)成等比例关系,本实施例中n = 3,即:权利要求1.一种可重构复数滤波器，其特征在于，包括两路正交的信号通路，及位于通路外的一组跨导回转器，每一信号通路由跨导器、节点电容组成；节点电容的大小受控制字控制可调，以对应不同的滤波器工作模式；各跨导器在不同的工作模式下均保持不变；滤波器各工作模式下的中心频率与截止频率成等比例关系。2.根据权利要求1所述的可重构复数滤波器，其特征在于，所述两路正交的信号通路，相互并联设置，两信号通路之间，经一组跨导回转器相连。3.根据权利要求1所述的可重构复数滤波器，其特征在于，所述每一节点电容，包括三个电容Ca、Cb、Ce和三个MOS管组成的开关S0、S1、S2，一电容与一开关串联，三电容外端接点接信号通路上的节点，三开关外端接点接地；开关SO栅极接高电平始终保持导通，开关31、32栅极分别接控制字41^2^1^2通过控制开关S1、S2的开、关控制节点电容的大小。4.根据权利要求3所述的可重构复数滤波器，其特征在于，工作模式I对应的节点电容为Ca+Cb+Cc，工作模式2对应的节点电容为Ca+Cb，工作模式3对应的节点电容为Ca。5.一种可重构复数滤波器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤A、设置滤波器各工作模式下的中心频率和截止频率，使中心频率和截止频率成等比例关系； 步骤B、保持滤波器中各跨导器不变； 步骤C、用控制字控制滤波器各节点电容，使滤波器各节点电容可调； 步骤D、选择控制字以对应相应的工作模式。6.根据权利要求5所述的实现方法，其特征在于，所述步骤C，改变节点电容，即实现滤波器中心频率和截止频率的同时变化。全文摘要本专利技术公开了，涉及电子技术。本专利技术方法包括设置滤波器各工作模式下的中心频率与截止频率为等比例关系，通过改变滤波器各节点电容的大小即可同时改变中心频率和截止频率，从而实现可重构功能。本专利技术方法使各工作模式下的跨导均保持不变，仅通过调整节点电容一种参数，即可实现滤波器的中心频率、截止频率两种参数同时可调，与现有技术相比，简化了可重构复数滤波器的设计。文档编号H03H17/00GK103138713SQ20111037279公开日2013年6月5日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构复数滤波器，其特征在于，包括两路正交的信号通路，及位于通路外的一组跨导回转器，每一信号通路由跨导器、节点电容组成；节点电容的大小受控制字控制可调，以对应不同的滤波器工作模式；各跨导器在不同的工作模式下均保持不变；滤波器各工作模式下的中心频率与截止频率成等比例关系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海钢，程心，高同强，尹韬，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：